中國企業打破美國壟斷！造出航空發動機核心部件

 這兩天隨著十九大的勝利召開，一些振奮人心的新名詞被大家熱議著。未來的中國將要建設成為科技強國、質量強國、航天強國、網絡強國、交通強國、數字中國，而廣大科技人員也奮力走在實現這些宏偉目標的路上。

今天我們要關注一種叫做錸的金屬。這種金屬很稀缺，每年全世界的產量僅僅只有40多噸，它非常昂貴，價格與白金的價格相仿。它之所以價值連城，還因為它在航空和國防制造業中能發揮非常重要作用。

單晶葉片處于航空發動機中溫度最高、應力最復雜、環境最惡劣的部位，是航空產品第一關鍵零件，它的鑄造工藝直接決定了航空發動機的性能。

在成都航宇超合金技術有限公司，我們見到了單晶葉片生產中最為關鍵的金屬—錸。這是人類發現最晚的天然元素，因為發現者是德國化學家，因此以萊茵河的名稱命名為錸。它在地殼中的含量比所有的稀土元素都小，比鉆石更難以獲取。根據美國地質調查局的報告，全球探明的錸儲量僅為2500噸左右。錸的價格跟白金的價格相仿，一克大概需要兩三百塊錢。

能夠提純錸金屬的，是成都航宇超合金技術有限公司的母公司，這是一家上市的礦業公司。2010年，這家公司在其下屬的陜西省洛南縣黃龍鋪鉬礦區礦山中斟探到錸，儲量達到176噸，約占全球儲量的7%，僅次于智利、美國、俄羅斯和哈薩克斯坦。近年來，隨著航空工業的發展，錸消費量的年均增長率為3%，雖然價格不菲，卻一直處于供不應求的狀態。

美國是最大的錸金屬消費國，控制著全球銷售市場，一直處于壟斷地位。由于錸可以廣泛應用于噴氣式發動機和火箭發動機，全球約80%的錸用于生產航空發動機，其在軍事戰略上有重要意義。為了維持在航空工業的優勢地位，美國和其它一些西方國家常年針對中國進行材料和技術封鎖。

2012年7月，國務院印發《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》，將航空裝備產業列為高端裝備制造產業中的第一個項目，明確提出要突破航空發動機核心關鍵技術，加快推進航空發動機產業化。國家層面大力倡導，然而生產設備的采購卻面臨著巨大的困難——國外巨頭再次相對中國進行技術封鎖，生產設備中的關鍵環節——熱處理爐因為西方國家的封鎖卡了殼。

時間不等人，專家組另辟蹊徑，嘗試用電子行業的一級熱處理爐來替代傳統的航空工業一級熱處理爐。這種跨行業的混搭在航空發動機的生產領域是一個前所未有的大膽嘗試，成功與否誰都沒有把握，幸運的是這個爐子比原來想象的，正負3度的偏差更低，它正負只偏差了2.1度，這幾乎是比一級爐還要精密。

解決好了熱處理爐的問題，但他們緊繃的神經依然沒有絲毫放松。因為整條生產線依然還差一臺單晶澆鑄環節最重要的設備—單晶爐。幾經輾轉，他們又找到英國一家單晶爐的供應商，提出了定制化要求。

為了突破西方對于中國的核心技術封鎖，中國的企業家、科學家大膽實踐、勇于創新，不僅是造出了被西方國家壟斷的錸金屬核心部件，還創造出了新的金屬制造方式。

金屬材料的3D打印技術門檻高，難度大，附加值高，金屬3D打印的產值也占到了整個3D打印行業的80%以上。在金屬3D打印方面，西方國家的技術也長期領先于中國。而如今，金屬3D打印正在越來越多地出現在中國制造的高端裝備上，這讓世界領先的企業，也注意到了中國企業在這個方面取得的創新和成就。

在制造業中，傳統制造的方式是 “減材制造”，它是利用已有的幾何模型工件，用工具將材料逐步切削、打磨、減少，最終成為所需要的零件。而3D打印則恰恰相反，它是根據一個數字三維文件，在一個完全沒有任何材料的平面上，一點點逐層打印、添加材料，最終形成一個三維整體，這就是所謂的3D打印，也被稱為“增材制造”。

目前，在我國很多飛機、船舶甚至航天器的重要零部件上，都可以見到金屬3D打印的身影。昆山3D打印培訓無論是飛機、船舶的發動機、零部件，還是運載火箭、空間航天飛行器、無人機等航空航天設備，金屬3D打印部件正在悄悄地取代著傳統制造的零件，并給航空航天等高端制造提供了更多的可能。航天器上很多大大小小的零件，都可以用這種結構來替代原有的較為笨重的金屬。甚至一根頭發絲，就可以吊起來一個體積不小的衛星上的小零件。

直徑4米的航天器部件拆分成6個2米左右的大零件，3D打印并加工后，再進行整體焊接。在過去，這樣巨大的金屬件從開模具到鍛造，再到機械加工，是個非常浩大的工程，通常需要一年時間才能完成，而用3D打印的方式，僅需要3-6個月。

習近平總書記在十九大報告中指出：創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐。我們要瞄準世界科技前沿，強化基礎研究，實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破。當前，我國在創新能力建設方面持續發力，迎來了收獲果實的時節。中國科技整體能力正從以跟蹤為主到跟蹤和并跑、領跑并存的新階段，我們相信，加速前行的中國創新將會給我們帶來越來越多的驚喜。

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